电催化氧化设备的反应原理是以铝、铁等金属为阳极，在直流电的作用下，阳极被溶解，产生Al.Fe等离子体，经过一系列的水解。聚合和亚铁的氧化过程已发展成为各种羟基络合物。多核羟基络合物和氢氧化物使废水中的胶体杂质。悬浮杂质的凝结和沉淀被分离，带电的污染物颗粒在电场中游泳，部分电荷被电极中和，促进其稳定和沉淀。电解絮凝处理废水时，不仅对胶体杂质和悬浮杂质有凝聚和沉淀作用，而且由于阳极的氧化和阴极的恢复，可以去除水中的各种污染物。
(1)氧化机理。
电解过程中的氧化作用可分为直接氧化，即污染物在阳极中直接失去电子氧化；间接氧化，利用溶液中电极电势较低的阴离子，如OH.Cl-在阳极中失去电子产生新的强氧化剂的活性物质，如[O].[OH].Cl2等。利用这些活性物质氧化分解水中的BOD5.COD.NH3-N等。
(2)还原机制。
电解过程中的还原作用也可分为两类。一种是直接还原，即污染物直接在阴极上获得电子并恢复。另一种是间接还原。污染物中的阳离子首先在阴极上获得电子，使电解质中的高价或低价金属阳离子在阴极上直接被还原为低价阳离子或金属沉淀。
(3)絮凝机理。
可溶性阳极，如铁铝，通过直流电，阳极失去电子，形成金属阳离子Fe2+.Al3+，结合溶液中的OH-生成高活性絮凝基团，其吸附能力*，絮凝效果优于普通絮凝剂，利用其吸附桥和网络滚动，可吸附废水中的污染物，去除。
(4)气浮机理。
电催化氧化是对废水的电解。水分子电离产生H+和OH-，在电场驱动下定向迁移，氢和氧分别沉淀在阴极板和阳极板表面。新产生的气泡直径很小，氢气泡约10~30μm，氧气泡约20~60μm；加压溶解气体浮动产生的气泡直径为100~150μm，机械搅拌产生的气泡直径为800~1000μm。可以看出，电解产生的气泡捕获杂质颗粒的能力高于后两种，气泡分散度高，作为载体附着在水中的悬浮固体上，容易去除污染物。电解气浮不仅可以去除废水中的疏水污染物，还可以去除废水中的亲水污染物。
